【摘要】：針對(duì)日常生活中多障礙物環(huán)境下的服務(wù)機(jī)器人機(jī)械臂軌跡規(guī)劃問(wèn)題,提出了一種人機(jī)協(xié)作下的軌跡生成與修正方法.首先,基于動(dòng)態(tài)動(dòng)作基元(DMP)模型,設(shè)計(jì)了一個(gè)能生成與示教軌跡形狀相似的路徑的方法.該方法針對(duì)多自由度耦合產(chǎn)生的軌跡形狀畸變問(wèn)題,通過(guò)將3維目標(biāo)點(diǎn)投影于示教軌跡平面,再利用羅德里格旋轉(zhuǎn)公式生成3維路徑,保證了生成軌跡在各個(gè)方向都具有較穩(wěn)定的形狀特征.其次,針對(duì)存在多種形狀障礙物的復(fù)雜操作環(huán)境,提出了通過(guò)插入交互點(diǎn)對(duì)軌跡形狀進(jìn)行修正的方法.并采用雙拋物線插值算法使修正后的軌跡平滑.最后,基于人機(jī)協(xié)作的思想,在ROS(robot operating system)環(huán)境下搭建一個(gè)交互界面.從而操作者能夠直觀地輔助機(jī)械臂完成無(wú)障礙物和有障礙物的情況下的末端軌跡生成和修正.實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法的直觀性和靈活性,該方法適用于具有多種障礙物的復(fù)雜日常環(huán)境.
[Abstract]:In order to solve the problem of trajectory planning of robot manipulator under multi-obstacle environment in daily life, a trajectory generation and correction method based on man-machine cooperation is proposed. Firstly, based on the dynamic action primitive (DMP) model, a method to generate a path similar to the shape of the teaching trajectory is designed. Aiming at the problem of trajectory shape distortion caused by multi-degree-of-freedom coupling, the 3-D target point is projected on the plane of the teaching trajectory, and then the 3-D path is generated by using the Rodrigo rotation formula. It ensures that the generated trajectory has stable shape characteristics in all directions. Secondly, aiming at the complex operating environment with many kinds of obstacles, this paper proposes a method to modify the trajectory shape by inserting interactive points. The modified trajectory is smoothed by using the double parabolic line interpolation algorithm. Finally, based on the idea of man-machine cooperation, an interactive interface is built under the ROS (robot operating system) environment. Thus the operator can intuitively assist the manipulator to generate and correct the terminal trajectory without obstacles and obstacles. The experimental results show that the method is intuitive and flexible, and it is suitable for complex daily environment with many obstacles.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】：北京市科技計(jì)劃重大項(xiàng)目(D141100003614002)
【分類號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：2449752